CN105403677A - 水产养殖物联网在线监测系统中浮动式水质检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种水产养殖物联网在线监测系统中浮动式水质检测装置，包括浮动壳体、密封盖、端口密封件、支撑座、太阳能发电板、蓄电池、集成电路板、探测传感器组和信号发射器，蓄电池、集成电路板和信号发射器均设置在浮动壳体内，探测温度、溶氧和PH值的探测传感器组密封地安装在浮动壳体的底部，密封盖密封地安装在浮动壳体的上端口，支撑座的下端面固定在密封盖上，上端面安装有太阳能发电板，太阳能发电板与蓄电池电连接，集成电路板、探测传感器组和信号发射器均由蓄电池供电。它能对池塘的水温、溶氧和PH值进行实时同步检测，不需要使用外接市电，无需向河塘中架设电线，它是水产养殖物联网在线监测系统中关键设备之一。
Description
技术领域:
本发明涉及水产养殖技术，尤其涉及利用互联网技术控制水产养殖池的关键技术。
背景技术:
中国是世界渔业大国，水产养殖产量占全世界总产量的68％，不仅为人们提供了大量优质蛋白质，还为国家粮食安全提供了重要保证。随着人民生活水平提高，人们对优质水产蛋白的需求也不断提高。我国苏南地区，湖泊河流等水资源众多，水产养殖面积较大，渔业也已成为当地农业的主导产业，是农民收入的主渠道。
水质是水产养殖最重要的因素，它直接决定水产养殖能否成功，直接影响水产品的产量和规格，当前的水质管控全凭个人经验，关键的水质管理等养殖技术指标管控手段和技术缺乏，导致水产养殖的产量和效益的波动性较大，风险性也较大。当前对于水产养殖水质的测定主要靠水质检测仪和水质测试试剂盒，而这两种检测方式，都要人工取样，添加试剂测定，不仅过程繁琐，费时、费力，而且不能实现实时检测水质变化情况，因此，如何能够实现对养殖池塘水质的同步实时检测技术极为关键。为了解决这一问题，申请人(常州市金坛区水产技术指导站)作为水产一线的技术研究和推广单位，长期致力于水产养殖精确化、机械化、自动化和智能化的试验和研究，探索出一套有效管控水产养殖8大水质指标的系统，能同步实时检测水产养殖水质指标，大大节省了检测时间和成本，能为养殖户提供更好的养殖指导。
在河蟹养殖过程中水温、溶氧、pH、氨氮、亚硝酸盐、总磷、总氮和高锰酸盐八个水质指标对河蟹成活率、生长速度和品质都有直接影响，为了提升水产养殖的科技化管理技术，提高水产养殖户的经济效益，申请人针对河蟹养殖开发了水产养殖水质关键指标物联网在线监测、处理和管控系统，其中包括物理性指标的在线测和化学性指标的在线检测，所述物理性指标是指水温、溶氧和pH值三大指标；化学性指标是指氨氮、亚硝酸盐、高锰酸盐、总磷和总氮五大指标，该系统采用物联网+河蟹养殖技术，具有水质监测、视频监控、生产管理、短信通知和远程控制等综合功能，对水产养殖池的水质进行实时监测、无线传输、集中处理和无线报告，能够对水质进行24小时实时监测预警，达到“先知先觉”和“科学合理安排河蟹生产”，为河蟹养殖户提供实时的技术指导，有效提高河蟹养殖产量和效益。
据了解，该系统是国内目前检测指标最全、智能化水平最高的水产物联网系统，可以实时监测温度、溶氧、pH，氨氮、亚硝酸盐、高锰酸盐、总磷和总氮8个水质指标，精准度可达1％以下，并能进行实时和历史数据查询、数据曲线绘制等。该系统运行过程中实现了全自动智能化：
第一是自动定时取样
配备了自动取水系统，每个池塘配有一个潜水泵，可按照水产品养殖过程中各阶段对水质的监控要求自行设定检测周期，通过PE封闭管道定时取样。
第二是自动检测与分析
配备全自动水质在线分析仪，自动抽取PE管道水样，自动添加化学试剂，自动检测、自动分析，自动出结果。
第三是自动发送短信通知
根据预先设定的水质指标值，与水质监测结果进行自动比对，如果有任何一项水质指标超过安全值，系统会立即自动采取有效措施，通过专家服务系统把生产管理建议措施自动发送到养殖户手机上，为河蟹养殖户提供科学的技术处理方案。当溶氧低于4毫克/升，系统会指导养殖户开启增氧机，溶氧恢复正常后指导养殖户关闭增氧机；当水温高于30度，系统会建议河蟹养殖户适时补水、调整饲料结构等。
在这种水产养殖物联网在线监测、处理和管控系统中，申请人所独创的浮动式水质检测装置，采用传感器来检测水温、溶氧和PH值三个物理性水质指标，不仅能对池塘的水温、溶氧和PH值进行实时检测，而且不需要使用市电，无需向河塘中架设电线，它是水产养殖物联网在线监测系统中关键设备之一。
发明内容:
本发明的目的是提供一种水产养殖物联网在线监测系统中浮动式水质检测装置。
本发明所采用的技术方案是：
一种水产养殖物联网在线监测系统中浮动式水质检测装置，其特征是：包括浮动壳体、密封盖、端口密封件、支撑座、太阳能发电板、蓄电池、集成电路板、探测传感器组和信号发射器，蓄电池、集成电路板和信号发射器均设置在浮动壳体内，探测传感器组由温度探测传感器、溶氧探测传感器和PH值探测传感器组成，所有探测传感器均密封地安装在浮动壳体的底部，每个探测传感器的外露探测端均与待测池塘的水相接触，密封盖通过端口密封件密封地固定安装在浮动壳体的上端口上面，支撑座的下端面固定在密封盖上，太阳能发电板安装在支撑座的上端面上，太阳能发电板与蓄电池电连接，集成电路板、探测传感器组和信号发射器均由蓄电池供电，所有器件安装结束后，本发明的重心与浮动壳体的浮力作用重心重合。
进一步，为了防止探测传感器组中各探测传感器被水中漂浮物撞坏，所有探测传感器的外露探测端均位于浮动壳体的下端面的上方。
更进一步，在浮动壳体的底部设有凹坑穴，探测传感器组设置在凹坑穴中，所有探测传感器的外露探测端均位于浮动壳体的下端面的上方。
进一步，在探测传感器组的下方设有防护网板。
更进一步，在凹坑穴的下端设有防护网板，其目的是防止水中澡类、水生动物寄生附着在探测传感器的外露探测端上，影响探测传感器的检测精度。
进一步，每个探测传感器与浮动壳体底部之间设有底部密封件。
更进一步，在每个探测传感器与浮动壳体底部之间设有二个间隔分布的底部密封件。
由于它是一独立的水质物理性指标实时检测装置，用太阳能发电板和蓄电池作为独立电源，消除了使用时电引发的用电安全事故，将水温传感器、溶氧传感器和PH值传感器集中设置在浮动壳体的底部，能对待测池塘水质的三个物理性指标进行同步监测，无须人工逐一检测，不仅提高了效率，而且实现了实时同步检测，检测精度更高，在浮动壳体的底部设有凹坑穴，探测传感器组设置在凹坑穴中，所有探测传感器的外露端均位于浮动壳体下端面的上方，这样能有效防止水中浮动物随风波损坏传感器。若在凹坑穴的下端设有防护网板，则能减少水中澡类、螺蛳等水生动物寄生，水中悬浮物、水坭等物质附着在探测传感器组的涉水端上，影响探测传感器组的的实测精度。
它将待测池塘中的水温、溶氧和PH值三个物理性指标同步实时检测，通过预定集成电路板的信号处理由信号发射器发出相应信号由系统处理中心处理，通过专家服务系统指导河蟹养殖户如何处理，把生产管理建议措施自动发送到养殖户手机上，切实提高河蟹养殖生产水平。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1的仰视图；
图中：1-浮动壳体；2-密封盖；3-端口密封件；4-支撑座；5-太阳能发电板；6-蓄电池；7-集成电路板；8-探测传感器组；9-信号发射器；10-防护网板；11-下端面；12-凹坑穴；13-底部密封件；81-温度探测传感器；82-溶氧探测传感器；83-PH值探测传感器。
具体实施方式：
下面结合附图详细说明本发明的具体实施方案：
实施例1：一种水产养殖物联网在线监测系统中浮动式水质检测装置，如图1、图2所示，它包括浮动壳体1、密封盖2、端口密封件3、支撑座4、太阳能发电板5、蓄电池6、集成电路板7、探测传感器组8和信号发射器9，蓄电池6、集成电路板7和信号发射器9均设置在浮动壳体1内，在浮动壳体1的下端面11上设有凹坑穴12，探测传感器组8均密封地安装在浮动壳体1底部的凹坑穴12内，探测传感器组8由温度探测传感器81、溶氧探测传感器82和PH值探测传感器83组成，所有探测传感器的外露端均位于浮动壳体1的下端面11的上方，探测传感器的外露端与待测池塘的水相接触，这样能防止在风浪时池塘中漂浮物直接冲击撞坏探测传感器的外露端，探测传感器组8中每个探测传感器与浮动壳体1底部之间设有二个底部密封件13，防止水在探测传感器的安装处渗漏到浮动壳体1的内腔中，密封盖2通过端口密封件3固定安装在浮动壳体1的上端口上面，支撑座4的下端面固定在密封盖2上，太阳能发电板5安装在支撑座4的上端面上，太阳能发电板5与蓄电池6电连接，集成电路板7、探测传感器组8和信号发射器9均由蓄电池6供电，本发明的重心与浮动壳体1的浮力作用重心重合，确保本发明放入池塘中不会倾斜侧翻。
实施例2：在实施例1的基础上，为了保证温度探测传感器81、溶氧探测传感器82和PH值探测传感器83的检测精度，防止水中澡类、水生动物寄生或附着在探测传感器的外露端上，影响探测传感器组8的实测精度，在凹坑穴12的下端设有防护网板10。
本发明的实施方式不限于上例，只要采用浮动式的一切等功能代换的方案均属本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种水产养殖物联网在线监测系统中浮动式水质检测装置，其特征是：包括浮动壳体(1)、密封盖(2)、端口密封件(3)、支撑座(4)、太阳能发电板(5)、蓄电池(6)、集成电路板(7)、探测传感器组(8)和信号发射器(9)，蓄电池(6)、集成电路板(7)和信号发射器(9)均设置在浮动壳体(1)内，探测传感器组(8)由温度探测传感器(81)、溶氧探测传感器(82)和PH值探测传感器(83)组成，所有探测传感器均密封地安装在浮动壳体(1)的底部，每个探测传感器的外露探测端均与待测池塘的水相接触，密封盖(2)通过端口密封件(3)密封地固定安装在浮动壳体(1)的上端口上面，支撑座(4)的下端面固定在密封盖(2)上，太阳能发电板(5)安装在支撑座(4)的上端面上，太阳能发电板(5)与蓄电池(6)电连接，集成电路板(7)、探测传感器组(8)和信号发射器(9)均由蓄电池(6)供电。
2.根据权利要求1所述水产养殖物联网在线监测系统中浮动式水质检测装置，其特征是：所有探测传感器的外露探测端均位于浮动壳体(1)的下端面(11)的上方。
3.根据权利要求1所述水产养殖物联网在线监测系统中浮动式水质检测装置，其特征是：在浮动壳体(1)的底部设有凹坑穴(12)，探测传感器组(8)设置在凹坑穴(12)中，所有探测传感器的外露探测端均位于浮动壳体(1)的下端面(11)的上方。
4.根据权利要求1所述水产养殖物联网在线监测系统中浮动式水质检测装置，其特征是：在探测传感器组(8)的下方设有防护网板(10)。
5.根据权利要求3所述水产养殖物联网在线监测系统中浮动式水质检测装置，其特征是：在凹坑穴(12)的下端设有防护网板(10)，防护网板(10)位于探测传感器组(8)的下方。
6.根据权利要求1所述水产养殖物联网在线监测系统中浮动式水质检测装置，其特征是：每个探测传感器与浮动壳体(1)底部之间设有底部密封件(13)。
7.根据权利要求6所述水产养殖物联网在线监测系统中浮动式水质检测装置，其特征是：在每个探测传感器与浮动壳体(1)底部之间设有二个间隔分布的底部密封件(13)。
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